Mis on geosfääris litosfäär? Litosfäär on tahke Maa rabe välimine kiht. Plaadid plaaditektoonika on litosfääri segmendid. Selle ülaosa on hõlpsasti nähtav - see asub Maa pinnal -, kuid litosfääri alus on üleminekus, mis on aktiivne uurimisvaldkond.
Litosfääri painutamine
Litosfäär ei ole täiesti jäik, kuid pisut elastne. See paindub, kui sellele pannakse koormusi või eemaldatakse see. Jääaja liustikud on ühte tüüpi koormus. Sisse Antarktikanäiteks paks jääkork on täna litosfääri surunud tublisti merepinnast madalamale. Kanadas ja Skandinaavias on litosfäär endiselt paindumatu, kus liustikud sulasid umbes 10 000 aastat tagasi. Siin on veel mõned laadimistüübid:
- Vulkaanide ehitus
- Sette ladestumine
- Tõus merepinnast
- Suurte järvede ja veehoidlate moodustamine
Siin on muud näited mahalaadimise kohta:
- Mägede erosioon
- Kanjonite ja orgude kaevamine
- Suurte veekogude kuivamine
- Meretaseme alandamine
Litosfääri paindumine nendest põhjustest on suhteliselt väike (tavaliselt alla kilomeetri [km]), kuid mõõdetav. Saame modelleerida litosfääri lihtsat insenerifüüsikat kasutades, justkui metallpalgiks, ja saada aimu selle paksusest. (Seda tehti esimest korda 1900. aastate alguses.) Samuti võime uurida seismiliste lainete käitumist ja paigutada litosfääri aluse sügavusele, kus need lained hakkavad aeglustuma, näidates pehmemat kivimit.
Need mudelid viitavad sellele, et litosfäär ulatub vähem kui 20 kilomeetri paksusest keskmise ookeani serva lähedal kuni umbes 50 km paksuseni vanades ookeanipiirkondades. Mandrite all on litosfäär paksem... umbes 100 kuni 350 km.
Need samad uuringud näitavad, et litosfääri all on kuumem, pehmem tahke kivimi kiht, mida nimetatakse astenosfääriks. Astenosfääri kivim on pigem viskoosne kui jäik ja deformeerub pinge all aeglaselt, nagu kitt. Seetõttu võib litosfäär liikuda astenosfääris või läbi plaaditektoonika jõudude. See tähendab ka, et maavärina rikked on praod, mis ulatuvad läbi litosfääri, kuid mitte sellest kaugemale.
Litosfääri struktuur
Litosfäär hõlmab koorik (mandrite kivid ja ookeanipõhi) ja maakoore all olev vahevöö ülemine osa. Need kaks kihti on mineraloogias erinevad, kuid mehaaniliselt väga sarnased. Enamasti toimivad nad ühe plaadina. Kuigi paljud inimesed viitavad "koorikutele", on täpsem nimetada neid litosfäärilisteks plaatideks.
Näib, et litosfäär lõpeb seal, kus temperatuur jõuab teatud tasemeni, mis põhjustab keskmist vahevöökivimit (peridootiit) liiga pehmeks kasvama. Kuid sellega on seotud palju komplikatsioone ja oletusi ning võime öelda ainult, et temperatuur oleks umbes 600 ° C kuni 1200 ° C. Palju sõltub nii rõhust kui ka temperatuurist ning kivimite koostis erineb plaat-tektoonilise segunemise tõttu. Tõenäoliselt on kõige parem mitte oodata kindlat piiri. Teadlased täpsustavad oma töödes sageli termilist, mehaanilist või keemilist litosfääri.
Ookeaniline litosfäär on levimiskeskustes, kus see moodustub, väga õhuke, kuid aja jooksul kasvab see paksemaks. Jahtudes külmub astenosfääri kuumem kivi selle alumisele küljele. Umbes 10 miljoni aasta jooksul muutub ookeani litosfäär tihedamaks kui selle all astenosfäär. Seetõttu on suurem osa ookeaniplaatidest subduktsiooniks valmis alati, kui see juhtub.
Litosfääri painutamine ja murdmine
Litosfääri painutavad ja purustavad jõud tulevad enamasti plaaditektoonikast.
Kui plaadid põrkuvad, vajub ühe plaadi litosfäär kuuma sisse vahevöö. Selles subduktsiooniprotsessis paindub plaat allapoole kuni 90 kraadi. Paindudes ja vajudes praguneb subduktsioosne litosfäär ulatuslikult, vallandades laskuvatel kiviplaatidel maavärinad. Mõnel juhul (näiteks Põhja-Californias) võib subdukteeritud osa täielikult katki minna, vajudes sügavale Maa sisse, kui selle kohal olevad plaadid muudavad nende orientatsiooni. Isegi suures sügavuses võib subdukteeritud litosfäär olla miljonite aastate jooksul habras, kui see on suhteliselt jahe.
Mandri litosfäär võib lõheneda, põhjaosa laguneb ja vajub kokku. Seda protsessi nimetatakse delamineerimiseks. Mandri litosfääri koorikosa on alati vähem tihe kui vahevööosa, mis on omakorda tihedam kui selle all astenosfäär. Astenosfäärist tulenevad raskusjõud või tõmbejõud võivad kooriku ja vahevöö kihid teineteisest lahti tõmmata. Delamineerimine võimaldab kuumal vahevööl tõusta ja mandriosade all sulada, põhjustades laialdast tõusu ja vulkaani. Selliseid kohti nagu California Sierra Nevada, Ida-Türgi ja Hiina osi uuritakse delamineerimist silmas pidades.